Antibiotika jako léky objevené západní medicínou před 80 lety a předepisované proti bakteriálním infekcím zná každý. Méně známé je to, že jsou to přírodní látky, které existují od nepaměti; „chemické zbraně“, které používají houby proti bakteriím. Bakterie někdy reagují na antibiotika vznikem rezistencí, obávaných v lékařském prostředí. Nová vědecká práce ukazuje, že rezistence k antibiotikům u lidského patogenu vznikla v přírodním prostředí u zvířat před začátkem klinického využití antibiotik. Přenos takových kmenů na domácí zvířata i lidi potom souvisel s rozsáhlým poškozením ekosystémů lidmi, což je primární příčina přenosu na člověka u většiny lidských infekčních onemocnění (nejznámější nové případy jsou Ebola a COVID-19). Studie byla publikována v časopise Nature, který je považován za nejprestižnější vědecké periodikum světa, a účastnil se jí i docent Pavel Hulva z katedry biologie a ekologie Přírodovědecké fakulty OU.

V příběhu o vzniku bakteriální rezistence hrají klíčovou roli malí savci s ostny – ježci, trichofytóza, bakterie Staphylococcus aureus a jedna skupina antibiotik.

V příběhu o vzniku bakteriální rezistence hrají klíčovou roli malí savci s ostny – ježci, trichofytóza (mikroskopické houby žijící na jejich kůži), bakterie Staphylococcus aureus („zlatý stafylokok“, způsobující různé infekce u lidí i domácích zvířat) a jedna skupina antibiotik (beta-laktamová antibiotika, například peniciliny). Ukázalo se, že houby žijící přirozeně na kůži ježků, produkují beta-laktamová antibiotika, která zapříčinila vznik stafylokoků rezistentních na methicilin (označovaných zkratkou MRSA – methicilin-resistant Staphylococcus aureus) ještě předtím, než se antibiotika začala využívat v lidské a veterinární medicíně.

Tento objev však nebyl jednoduchý, předcházela mu rozsáhlá aktivita mezinárodního týmu, zajišťující vzorkování stěrů z kůže ježků po celé Evropě, sekvenování genomů stafylokoků, biogeografickou analýzu získaných dat, biochemické analýzy antibiotik i mikrobiologické testování rezistence jednotlivých kmenů. Detaily tohoto výzkumu budou prezentovány i na 9. konferenci mezinárodního konsorcia odborníků zabývajících se výzkumem a ochranou ježků (European Hedgehog Research Group Conference), kterou organizují čeští vědci příští týden v Praze na půdě České zemědělské univerzity.

Čím dál více ukazuje, že v přírodě je vše propojeno – těla živých organismů jsou jakési vnitřní ekosystémy, složené z celé řady menších tvorů (virů, bakterií, prvoků, hub i bezobratlých), označované novým pojmem holobiont.

Tato práce ilustruje, jak nové technologie jako je genomika otevírají éru biologie velkých dat, která umožňuje ještě komplexnější pohled na živou přírodu než dosud. Pomocí těchto přístupů se čím dál více ukazuje, že v přírodě je vše propojeno – těla živých organismů jsou jakési vnitřní ekosystémy, složené z celé řady menších tvorů (virů, bakterií, prvoků, hub i bezobratlých), označované novým pojmem holobiont (ve všeobecnou známost vešel například zdravotní význam několika kilogramů bakterií, které žijí ve střevě každého člověka), které jsou zase provázány s vnějším ekosystémem – životním prostředím.

V poslední době přitáhly pozornost nově vzniklé zoonózy, které často souvisí s ničením přírodního prostředí – například přenos Eboly na lidi z kaloňů souvisí s rozsáhlým kácením pralesů v Africe, přenos koronavirových onemocnění (jako je SARS a COVID-19) byl zase zapříčiněn destrukcí ekosystémů a využíváním divokých zvířat k jídlu v přelidněné Asii. Ježci se dostali do blízkosti lidí v Evropě poté, co jsme zničili polootevřenou parkovitou krajinu, která byla tvarována velkými kopytníky a šelmami, a kterou se v současnosti snaží ochranáři opět oživit. Studie v časopise Nature proto zdůrazňuje koncept „jednoho zdraví“, tedy skutečnost, že zdraví lidí, zvířat i ekosystémů spolu souvisí a přístupy lidské medicíny, veterinárního lékařství a ochrany přírody je potřeba propojit.

Pravděpodobnost přenosu nemoci z myši, ježka nebo netopýra žijících na vaší zahrádce se proto při běžných hygienických standardech západní společnosti blíží nule.

To vše však neznamená, že se máme ježků bát. Většina infekčních onemocnění, která cirkulují v lidské populaci, byla na lidi přenesena ze zvířat v minulosti a v současnosti k přenosu ze zvířat dochází v měřítkách celé planety a dlouhých časových období. Pravděpodobnost přenosu nemoci z myši, ježka nebo netopýra žijících na vaší zahrádce se proto při běžných hygienických standardech západní společnosti blíží nule.

Stafylokok rezistentní na methicilin (MRSA) byl přítomen u ježků zhruba od roku 1800 (od nástupu průmyslové revoluce), dlouho předtím než v roce 1959 přišel na trh methicilin. (Foto: Petra Hulvová)

Petriho miska s agarem, na kterém roste houba (F) produkující antibiotikum. Na levé polovině misky rostou bakterie rezistentní na antibiotikum (MRSA), na pravé polovině misky jsou citlivé bakterie (MSSA) – antibiotikum produkované houbou je zabíjí a vytváří čistý půlkruh vpravo uprostřed.  (Foto: Claire L. Raisen)

Houba žijící na těle ježků může produkovaným antibiotikem zabít bakterie citlivé na methicilin, zatímco rezistentní kmeny se dokáží ubránit. (Ilustrace: Adam Sejer)